白杨河超大型铍(铀)矿床中蓝柱石(BeAlSiO4(OH))的矿物特征与地质意义

蓝柱石作为一种较为罕见的含铍矿物,通常产在过铝-准铝性的岩浆-热液演化系统中,或发育于富铝质岩石的低级变质过程中。本文通过偏光显微镜、电子探针、X射线粉晶衍射、激光拉曼光谱和红外光谱等多种手段方法,在白杨河超大型铍(铀)矿床首次发现了除羟硅铍石以外的另一种含铍矿物-蓝柱石。系统的矿物学研究表明蓝柱石应由花岗斑岩岩浆分异的岩浆热液直接沉淀而成,且形成于富F环境中。结合前人关于矿床地质特征、成矿年代学和地球化学等方面的研究,认为白杨河矿床中的铍矿化应是花岗斑岩深部岩浆房分异的岩浆热液,在不断演化过程中形成的,而与后期流体(包括幔源流体和大气降水)的淋滤作用无关或关系很小。     

云南磷铝石谱学特征研究

使用电子探针、X射线粉晶衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、紫外可见分光光度计等仪器,对最近在云南发现的一种达到宝石级别的磷铝石进行了化学成分、矿物组成、红外吸收光谱、拉曼光谱、紫外可见吸收光谱等方面的研究。化学成分分析结果表明,该磷铝石的主要化学成分为P和Al,并含有少量的Fe和V;X射线粉晶衍射结果显示,该磷铝石的矿物成分主要为磷铝石,杂质较少;红外光谱与拉曼光谱分析均检出磷酸根基团的特征峰,红外光谱分析还显示有结晶水与结构水的存在;紫外可见吸收光谱在300和420 nm附近的吸收归属于Fe3+,630 nm附近较宽缓的吸收带由Fe3+和V3+共同产生。并将磷铝石与绿松石进行了谱学方面的对比分析,以便更好地区分两者。     

“老挝田黄石”的物质组成特征

针对近年市场新出现的老挝"田黄"石,采用折射率仪、静水称重法等常规宝石学特征分析,并结合傅里叶红外光谱(FTIR)、电子微探针(EPMA)、X射线粉晶衍射(XRD)等大型仪器分析测试技术,对老挝田黄石的谱学特征进行了研究,并与寿山田黄石进行对比。结果表明,老挝田黄石与寿山田黄石均以高岭石族矿物为主,常规宝石学性质相近。老挝田黄石主要成分为地开石、高岭石及地开石-高岭石过渡矿物,与地开石质寿山石(高山石等)类似,不含珍珠陶石;寿山田黄石主要成分则为地开石、高岭石、珍珠陶石,部分样品含有白云母。     

钦-杭带南段坡仔营斑岩型钼矿中黄铁矿微组构及其标型意义

坡仔营钼矿是钦-杭成矿带南段最重要斑岩型矿床之一。该矿床发育典型"中心式面型蚀变"和A、B和D三种类型矿化脉。为了加深对其成矿过程的认识,本研究选取不同矿脉中黄铁矿,通过扫描电镜（SEM）、X射线粉晶衍射（XRD）和激光拉曼光谱（Raman）,研究其微组构标型特征,以期反演成矿过程的热力学及动力学信息。SEM结果显示,A脉内黄铁矿较少,呈100~200μm半自形-他形,籽晶呈扁平乳滴状;B脉黄铁矿强烈发育,呈500~1000μm自形-半自形,籽晶呈近椭圆形层状;D脉内黄铁矿呈立方体产出,粒度10~20mm左右,三组相互垂直晶纹发育,籽晶棱角状线形展布。A脉→B脉→D脉中黄铁矿粒度逐渐变大,籽晶更加规则,指示成矿早期至晚期,黄铁矿结晶速度逐渐变缓,成生环境趋于稳定。XRD结果展示,各样品谱线均发育着多组黄铁矿特征峰,但其强峰发育存在差异。A脉最强峰为28.5°,次强峰37.1°;B脉和D脉相应峰位分别为37.1°、33.1°和33.1°、56.3°。衍射峰型特征表明,A脉样品晶形应以（1 1 1）面组成的正八面体单形为主,其次为（2 1 0）晶面组成的五角十二面体,其成生温度应大于300度;B脉样品应以（2 1 0）组成的五角十二面体单形为主,其次为（1 0 0）晶面组成的立方体单形,形成温度应介于200~300℃之间或略大;D脉样品主要以（1 0 0）晶面组成的立方体为主,其形成温度应小于200℃。Raman光谱揭示,A脉样品的ν_Eg=348.0~350.7cm^-1、ν_Ag=385.2~386.5cm^-1、ν_Tg=441.9~422.8cm^-1,与之相比,B脉和D脉的对应值分别向低频偏移2~6cm^-1和5~14cm^-1;A脉样品的散射强度I_Eg=388.8~745.5、I_Ag=1532.8~2071.8、I_Tg=238.9~254.4,而B及D脉样品的散射强度依次明显增强。自A脉→B脉→D脉,拉曼位移向低频偏移,散射强度依次增强,指示三者的成生压力依次降低。本研究认为,坡仔营斑岩型钼矿的成生早期为一个高温、高压岩浆热液活动为主阶段,随着成矿温度、压力的降低,成矿系统氧逸度逐渐降低,硫及金属元素逐步转变为金属硫化物形式而成矿。     

X射线粉晶衍射-拉曼光谱法研究含甲烷双组分水合物结构及谱学特征

天然气水合物的晶体结构主要取决于客体分子种类与组成,目前单组分水合物的结构和谱学特征较为明确,但多组分水合物相关研究较少。为解决多组分水合物的结构识别问题,探讨其谱学特征,本文实验合成了甲烷-丙烷（CH4-C3H8）和甲烷-四氢呋喃（CH4-THF）两种含CH4双组分水合物以及CH4、C3H8和THF等三种单组分水合物,并采用低温X射线粉晶衍射（PXRD）和显微激光拉曼光谱进行了表征。结果表明：CH4-C3H8和CH4-THF双组分水合物的晶格常数a分别为17.2312×10-10m和17.2241×10-10m,为典型的Ⅱ型结构水合物,与相应C3H8和THF单组分水合物结构相同。在CH4-C3H8水合物中,CH4在大、小笼中均有分布,呈现两个特征拉曼峰（2900cm-1和2911cm-1）;C3H8仅分布在大笼,与单组分水合物相比,其C—H伸缩振动峰峰位几无变化,而C—C伸缩振动峰（873cm-1）向低频迁移约3cm-1。在CH4-THF水合物中,大笼被THF占据,CH4仅填充在小笼中（2910cm-1）;双组分水合物中,THF分子C—C和C—H伸缩振动峰峰位均与单组分水合物基本一致。分析认为,含CH4双组分水合物的结构类型与其相应的大分子水合物一致,大分子对双组分水合物的晶体结构特征具有决定作用。同时,大分子影响了CH4分子在笼型结构中的分布,致使双组分水合物的拉曼光谱特征存在显著差异。研究结论对基于谱学特征识别多组分水合物微观结构具有重要的指导意义。     

应用X射线衍射-激光拉曼光谱-电子探针等分析测试技术研究旬阳朱砂玉的矿物学特征

近年来外观形似鸡血石的红色朱砂玉备受关注,其中吉林、贵州、青海等地这种红色岩石已有矿物成分、岩性等相关方面的研究。本文利用常规宝石常数测定手段、偏光显微镜、X射线粉晶衍射仪、激光拉曼光谱仪、电子探针等分析测试技术,对陕西旬阳朱砂玉的矿物学和宝石学特征进行了研究。结果表明,该产地朱砂玉的矿物成分以石英、辰砂为主,含有少量的方解石、白云石、重晶石、黄铁矿;其中主要矿物成分辰砂的颜色随铁含量的增加而逐渐加深;矿物结构以碎屑结构、粒状变晶结构、穿插交代结构为主。根据矿物成分以及矿床成因的研究分析,初步认为陕西旬阳朱砂玉属于沉积-热液-强烈改造型矿床。该地区的朱砂玉与鸡血石的相似之处在于矿物的主要成分都含有辰砂,致使外观品质上具有一定的相似性,但具体矿床成因以及矿物成分有着明显的差别:旬阳朱砂玉产于沉积-热液-强烈改造型矿床中,其“地”主要矿物成分为石英岩,“血”为辰砂;而浙江昌化和内蒙古巴林鸡血石均产于中生代交代蚀变酸性火山岩的次级断裂小构造中,其“地”主要为地开石、高岭石、叶腊石,“血”为辰砂。此次研究采用多种分析测试手段为旬阳朱砂玉与鸡血石的鉴别提供了可靠的依据。     

宿松杂岩中白云母的矿物学特征及地质意义

大别山为印支期扬子陆块和华北陆块之间的碰撞造山带。太湖—宿松地区位于大别山东段部位,主要由扬子陆块北缘不同变质程度的变质基底和少量浅变质盖层组成。本文选择了宿松杂岩中的白云母进行探针分析以及X射线粉末衍射分析,研究结果表明宿松杂岩中的白云母都是2M₁型且均为多硅白云母。其中,多硅白云母的晶胞参数b₀平均值为9.039,显示宿松杂岩的变质压力为中压—高压。根据宿松杂岩中白云母的显微变形特征可以知道白云母至少存在着两期变形,一期是导致石榴子石压力影形成和白云母右旋的构造作用,应该对应着燕山期大别造山带中-下地壳物质发生平行造山带向东流动的地质事件。另一期是导致白云母形成涡流构造形成的构造作用,这一期构造应该对应扬子板块和华北板块碰撞事件。根据白云母中的Ti温度计和多硅白云母压力计可以得出宿松杂岩的变质条件为T=480 ℃～579 ℃,P=0.7～1.2 GPa,属于绿片岩相到角闪岩相。     

基于相对密度和X射线粉晶衍射技术测定硬玉岩中硬玉的含量

硬玉岩能否命名为宝石级"翡翠",其硬玉的含量是关键参数,目前测量岩石中矿物质量分数的方法多为有损分析,难以应用于珠宝玉石检测中。本文基于硬玉岩矿物组成及其质量分数的变化,建立了一种通过测量硬玉岩相对密度获得硬玉质量分数的无损分析方法。对186件相对密度在3.30~2.88之间的硬玉岩样品采用静水称重法测试,根据相对密度范围进行分组,利用X射线粉晶衍射、人工重砂分析、电子探针、红外光谱、拉曼光谱等技术确定硬玉岩的主要矿物及其质量分数,进而统计分析硬玉质量分数与硬玉岩相对密度的线性关系。研究表明:硬玉岩的主要矿物为硬玉和杂质矿物钠长石、方沸石。随着硬玉的质量分数(wA)下降,钠长石、方沸石质量分数增加,硬玉岩实测相对密度(SG)发生相应变化,两者的线性方程为wA=1.3454×SG-3.4531(相关系数为0.9814),线性关系良好。由于本方法的硬玉岩实测相对密度近似等于理论相对密度,即可通过测量相对密度获得硬玉的质量分数,这种无损测试方法适用于相对密度在3.3~3.0,硬玉含量在95%~60%,硬玉与钠长石的质量分数之和在90%~97%之间的硬玉岩样品。     

利用X射线粉晶衍射和电感耦合等离子体质谱法研究江西西华山钨矿床中黑钨矿的矿物学特征及指示意义

目前针对江西大型黑钨矿石英脉型钨矿床西华山的黑钨矿矿物学特征及指示意义研究较少。本文利用X射线粉晶衍射分析和电感耦合等离子体质谱分析技术对黑钨矿晶体结构、化学成分特征及空间变化规律开展研究。获得黑钨矿晶胞参数为a0=0.477 nm,b0=0.573 nm,c0=0.498 nm,β=90°21',属于锰钨铁矿,与前人得出的黑钨矿晶胞参数略有不同,代表不同元素对铁锰的类质同象替代。主要化学成分WO3、Fe O、Mn O的含量在空间上具有一定的变化规律,反映了成矿物质的运移特征。微量元素Sc、Y、Nb、Ta在垂向含量变化大,说明矿液运移具有复杂性。稀土总量ΣREEs较高(397.16×10-6~1071.11×10-6),具有强烈的Eu负异常,具重稀土富集左倾的"躺椅式"球粒陨石标准化配分模式。将西华山、盘古山、淘锡坑、大吉山4个典型矿床的黑钨矿稀土元素特征进行对比,反映产在花岗岩内接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)相对最高,分馏最明显;产在花岗岩内及其外接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)相对较低,分馏程度最不明显;而产在花岗岩外接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)有高有低,分馏程度有强有弱。因此,黑钨矿的化学成分变化特征,可以有效地指示成矿物质空间运移特征、物质来源和矿床成因。     

赣南西华山钨矿床成矿流体演化特征

赣南西华山钨矿床是一个闻名中外的大型石英脉型钨矿床。为探讨成矿流体性质以及演化过程,本文对西华山石英脉型钨矿床主成矿阶段含矿石英脉中流体包裹体进行了岩相学、显微测温学研究和激光拉曼光谱分析。结果显示,西华山钨矿床的流体包裹体以H2O-NaCl型为主,局部发育H2O-NaCl-CO2型。流体热焓-盐度图解表明成矿流体以混合作用为主,局部沸腾在热液系统演化中作用不大。通过对沸腾包裹体的测温数据进行计算,得出西华山脉型钨矿成矿压力约为27～87 MPa,矿床形成深度约为1.0～3.3 km。     

江西省花山洞钨矿花岗岩锆石U Pb定年及其地质意义

花山洞钨矿是在江西省西北部新近发现的与花岗岩有关的钨矿床,为了确定矿区花岗岩的物质来源,形成过程以及构造背景环境,探讨成岩与成矿作用之间的关系。利用地球化学方法分析了与花山洞钨矿密切相关的花岗岩的地球化学特征,采用LA ICP MS锆石U Pb定年的方法测定了花岗岩的形成时代。岩石地球化学表明,花岗岩具有较高的w(SiO2)(6823%~7378%)含量;全碱含量w(Na2O+ K2O)为593%~7%;富Na,K2O/Na2O为038~086,小于1;w(Al2O3)为1441%~1581%,A/CNK均大于11,为过铝质岩石。富集Rb、Tu、U、La、Nd等大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、Ti、Sr、P等元素,具大陆地壳的特征;稀土总含量较低,基本无δCe异常。稀土配分型式总体向右倾斜,为典型的‘I’型花岗岩特征;轻稀土斜率较大,分异较为明显,重稀土较为平缓,分异不明显。花岗岩锆石U Pb测年结果为(807±8)Ma,与前人测得的辉钼矿Re Os年龄极为接近,故花岗岩应该为成矿岩体。结合区域资料,综合分析可知,矿区花岗岩应主要来源于地壳物质,有部分地幔物质的加入;其可能形成于大陆边缘弧环境。花山洞钨矿床成矿年龄略晚于矿区花岗岩,表明成矿作用是花岗岩分异演化的结果,是晋宁期岩浆活动的产物。     

江西石门寺钨多金属矿床花岗岩独居石U-Pb精确定年及地质意义

石门寺钨多金属矿床位于大湖塘矿田的北部,赣北九岭成矿带中段,是目前世界上最大的几个钨矿之一。本文对矿区出露的似斑状黑云母二长花岗岩、细粒黑云母二长花岗岩和花岗斑岩的独居石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,其年龄分别为150.0±0.7 Ma、149±1 Ma和148.2±1.2 Ma。独居石测年数据显示,三种岩性的样品Tera-Wasserburg反向谐和图的下交点年龄与206Pb/238U加权平均年龄一致,反映了花岗岩的结晶年龄为燕山期,结合矿区辉钼矿的Re-Os成矿年龄(150.4±1.4 Ma),表明石门寺钨矿成矿作用与花岗岩的形成密切相关。大湖塘钨矿区的成岩成矿作用与钦杭成矿带的大规模钨锡多金属成矿作用在时间上一致(~(150) Ma),具有统一的地球动力学背景,形成于岩石圈拉张减薄的动力环境下。     

赣南6722铀矿床方解石Sm-Nd等时线年龄及其地质意义

6722热液型铀矿床位于东西向南岭构造和北东向武夷隆起交汇部位的禾草坑铀矿田内。本文利用采集于该矿床花岗岩型矿石中的8件方解石进行Sm-Nd年龄测定,确定了成矿年龄为113.4±6.9 Ma。这期发生在花岗岩中的铀矿化早于隐爆角砾岩中的矿化。我们推测前期花岗岩中的矿化为后期隐爆角砾岩中富矿体的形成提供了预富集。白垩纪时6722矿床所在会昌地区处于岩石圈伸展的地段,伸展作用为铀成矿创造有力条件,岩石圈伸展与铀成矿之间具有良好的对应关系。     

赣西北香炉山钨矿床地质特征与找矿标志

香炉山钨矿床是一个超大型矽卡岩型白钨矿床,矿体主要赋存在北东向香炉山背斜核部的燕山晚期花岗岩与中寒武统杨柳岗组不纯灰岩的接触带中。花岗岩中W含量超过50×10-6,矿石硫化物的δS34平均值为 3.4‰,成矿作用主要发生在夕卡岩阶段,其次为硫化物阶段。主要的成矿控制因素为:背斜及其伴生的层间滑脱构造、富含W的S型花岗岩以及中寒武统的不纯灰岩;主要的围岩蚀变为:夕卡岩化、角岩化、硅化、云英岩化、绿泥石化和萤石化;这些围岩蚀变和黄铁矿化、白钨矿化、黑钨矿化及其氧化产物都是直接的找矿标志。     

江西岿美山钨矿矿床的成矿年龄及地质特征

江西省定南县岿美山钨矿区位于南岭东西向构造带东段与武夷山北东-北北东向构造带南段的复合部位,是赣南地区以石英脉型黑钨矿和矽卡岩型白钨矿共生为特征的钨矿床,其是否为南岭地区燕山期的成矿作用,一直没有精确的年代学研究成果。本文采用锆石SHRIMP U-Pb定年和辉钼矿Re-Os同位素定年技术,对岩体年龄和成矿年龄进行了精细的测定,获得成矿黑云母花岗岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄为（157.7±2.7） Ma（n=11,MSWD=1.9）,黑钨矿石英脉的辉钼矿Re-Os等时线年龄为（153.7±1.5） Ma（n=5,MSWD=0.16）,显示岿美山区是华南地区中生代钨矿大规模成岩成矿作用的产物之一。根据“五层楼+地下室”的找矿模型,并结合矿区的最新找矿线索,研究认为在矿区深部岩体的内外接触带具有存在新矿体的可能性,该区深部具有较大的找矿潜力,同时探索性地提出赣南地区石英脉型钨矿深边部存在矽卡岩型钨矿化的可能,对区域钨矿的深边部找矿工作具有指导意义。     

赣南茅坪钨矿流体包裹体研究

赣南茅坪钨矿是近年来探明的一个大型钨锡多金属矿床,矿床由石英脉型矿体和云英岩化花岗岩型矿体组成.本文在详细的岩相学观察基础上,对该矿床含矿石英脉石英和黄玉中的流体包裹体进行了显微测温和拉曼探针分析,并尝试用红外显微镜对黑钨矿中的流体包裹体进行了显微测温.结果表明,石英和黄玉中的流体包裹体主要为富液相的两相( H2O-NaCI)型水溶液包裹体,其中石英中尚有极少量的含CO2三相水溶液包裹体.石英中流体包裹体的均一温度、盐度范围较宽且均一温度分为较为明显的两个区间,石英中含CO2三相水溶液包裹体的均一温度与富液相两相水溶液包裹体的高温区间较为一致,盐度则明显低于后者,但均一方式不同.黑钨矿中流体包裹体的均一温度及盐度最高,黄玉中流体包裹体的均一温度及盐度较高且分布范围较窄.石英中流体包裹体的均一温度、盐度特征表明了成矿作用的多阶段性和流体演化的复杂性.流体包裹体特征表明,流体的早期沸腾作用和晚期混合作用可能是茅坪钨矿床石英脉型黑钨矿形成的主要机制.     

赣南地区成矿地质条件分析及其钨矿找矿的指导意义

江西南部地处南岭东段,东临武夷,西接诸广,区内重峦叠嶂。多年的地质调查评价和科学研究,证明其地质构造复杂、岩浆活动强烈、矿产资源丰富,是世界上著名的钨矿矿集区。在对前人研究成果进行综合的基础上,通过地层、构造、岩浆岩等成矿地质条件与钨矿成矿的关系分析,认为形成于中生代(或中生代再次活动)的构造、岩浆岩对区内钨矿成矿具有决定性作用,并据此提出了“一带二区三信息”的靶区优选模式,划分出5个钨矿找矿远景区13个矿田。     

Fluid Inclusion Studies of Ore and Gangue Minerals from the Piaotang Tungsten Deposit, Southern Jiangxi Province, China

The Piaotang deposit is one of the largest vein-type W-polymetallic deposits in southern Jiangxi Province, South China. The coexistence of wolframite and cassiterite is an important feature of the deposit. Based on detailed petrographic observations, microthermometry of fluid inclusions in wolframite, cassiterite and intergrown quartz was undertaken. The inclusions in wolframite were observed by infrared microscope, while those in cassiterite and quartz were observed in visible light. The fluid inclusions in wolframite can be divided into two types: aqueous inclusions with a large vapor-phase proportion and aqueous inclusions with a small vapor-phase ratio. The homogenization temperature (Th) of inclusions in wolframite with large vapor-phase ratios ranged from 280°C to 390°C, with salinity ranging from 3.1 to 7.2 wt% NaCl eq. In contrast, the Th values of inclusions with small vapor-phase ratios ranged from 216°C to 264°C, with salinity values ranging from 3.5 to 9.3 wt% NaCl eq. Th values of primary inclusions in cassiterite ranged from 316°C to 380°C, with salinity ranging from 5.4 to 9.3 wt% NaCl eq. Th values for primary fluid inclusions in quartz ranged from 162°C to 309°C, with salinity values ranging from 1.2 to 6.7 wt% NaCl eq. The results show that the formation conditions of wolframite, cassiterite and intergrown quartz are not uniform. The evolutionary processes of fluids related to these three kinds of minerals are also significantly different. Intergrown quartz cannot provide the depositional conditions of wolframite and cassiterite. The fluids related to tungsten mineralization for the NaCl-H2O system had a medium-to-high temperature and low salinity, while the fluids related to tin mineralization for the NaCl-H2O system had a high temperature and medium-to-low salinity. The results of this study suggest that fluid cooling is the main mechanism for the precipitation of tungsten and tin.     

滇东南都龙锡锌多金属矿床中符山石的发现与地质意义

云南省马关县都龙超大型锡锌多金属矿床是我国重要锡锌资源基地之一,夕卡岩化是矿床中最主要近矿围岩蚀变,近年的地质勘探与找矿过程中,发现了前人所忽视的符山石,该类夕卡岩矿物主要分布于无水夕卡岩与含水夕卡岩过渡部位,属于含水夕卡岩阶段的产物,并与Zn-Cu矿化关系密切,可以作为相关矿化找矿标志。本文通过LA-ICP-MS对该类矿物进行了原位主、微量及稀土元素分析,结果表明,符山石中富集Zn、Sn、W和Bi等成矿元素,这些成矿元素以类质同象形式置换了符山石的晶格中的Mg2+和Fe2+,暗示在湿夕卡岩阶段成矿流体中已经大量富集了这类成矿元素,有利于后期相关矿化的形成。此外,该类矿物稀土配分模式为中等向右倾斜曲线,Y/Ho比值在22.3~34.4之间,与矿区深部燕山期隐伏花岗岩较为相似,表明其形成与该岩体关系密切。